A kefés és kefe nélküli motorok előnyei és hátrányai

A szálcsiszolt egyenáramú motor nyugalmi állapotban maximális nyomatékot hoz létre, amely a fordulatszám növekedésével lineárisan csökken. A kefe nélküli motorok leküzdhetik a kefés motorok korlátait; Ezek közé tartozik a nagyobb hatékonyság és a mechanikai kopással szembeni kisebb érzékenység. Ezek az előnyök a potenciálisan kevésbé robusztus, összetettebb és drágább vezérlőelektronika árán jelentkeznek.
A tipikus kefe nélküli motorok állandó mágnesekkel rendelkeznek, amelyek egy rögzített armatúra körül forognak, kiküszöbölve az áram és a mozgó armatúra csatlakoztatásának problémáját. A kefe nélküli egyenáramú motor kefe/kommutátor alkatrészét elektronikus vezérlő helyettesíti, amely folyamatosan váltja a tekercsek fázisát, hogy a motor működjön. A vezérlő hasonló időzítésű energiaelosztást hajt végre szilárdtest-áramkör használatával kefe/kommutátor rendszer helyett.
A kefe nélküli egyenáramú motorok számos előnnyel rendelkeznek a kefe nélküli egyenáramú motorokhoz képest, beleértve a nagy nyomaték/tömeg arányt, nagyobb wattonkénti nyomatékot (jobb hatékonyság), nagyobb megbízhatóságot, alacsonyabb zajszintet, hosszabb élettartamot (kefe nélküli és kommutátorkorrózió), az ionizáló szikrák kiküszöbölését kommutátorok, valamint az elektromágneses interferencia (EMI) általános csökkentése. Mivel a forgórészen nincs tekercs, nem éri őket centrifugális erő, és mivel a tekercseket a ház megtámasztja, vezetéssel hűthetők, és nincs szükség a motoron belüli légáramlásra a hűtéshez. Ez viszont azt jelenti, hogy a motor belseje teljesen bezárható, és védhető a szennyeződésektől és egyéb idegen anyagoktól.
A kefe nélküli motorkommutáció megvalósítható szoftverben mikrokontrollerrel vagy mikroprocesszoros számítógéppel, analóg hardverrel, vagy digitális firmware-ben, terepi programozható kaputömb (FPGA) segítségével. A kefék helyett elektronikával való tolatás nagyobb rugalmasságot és funkcionalitást tesz lehetővé, amely nem elérhető a kefés egyenáramú motoroknál, ideértve a sebességkorlátozást, a "mikrolépéses" működést a lassú és/vagy finom motorvezérléshez, valamint a nyomaték nyugalmi tartását. A vezérlőszoftver testreszabható adott motorokhoz az alkalmazásban való használatra, ami nagyobb kommutációs hatékonyságot eredményez.
A kefe nélküli motor maximális teljesítményét nagymértékben korlátozza a hő, és a túl sok hő gyengíti a mágnest és károsítja a tekercsek szigetelési tulajdonságait.
A kefe nélküli motorok hatékonyabbak, mint a kefe nélküli motorok, amikor az elektromos energiát mechanikus energiává alakítják. Ez a javulás nagyrészt a helyzetérzékelő visszacsatolása által meghatározott kapcsolóáram frekvenciájának köszönhető. A további előny a kefék hiányának köszönhető, ami csökkenti a súrlódás miatti mechanikai energiaveszteséget. A hatékonyságnövekedés a motorteljesítménygörbe terhelés nélküli és kis terhelésű területein a legnagyobb. Nagy mechanikai terhelés mellett a kefe nélküli motorok és a jó minőségű kefés motorok hatékonysága összehasonlítható.
A kefe nélküli egyenáramú motorok gyártóinak használatára vonatkozó környezetek és követelmények magukban foglalják a karbantartást nem igénylő működést, a nagy sebességet és a szikraveszélyt, illetve az elektronikusan érzékeny berendezések működését esetlegesen befolyásoló tényezőket.
A kefe nélküli motor felépítése hasonló lehet a léptetőmotoréhoz. A léptetőmotorokkal ellentétben a kefe nélküli motorokat jellemzően folyamatos forgás biztosítására használják. A léptetőmotorok általában nem tartalmaznak tengelyhelyzet-érzékelőket a rotor helyzetének belső visszajelzésére. Ehelyett a léptetővezérlő érzékelőkre támaszkodik a meghajtott eszköz helyzetének észleléséhez. Gyakran leállnak, amikor a rotor meghatározott szöghelyzetben van, miközben továbbra is nyomatékot termelnek. A jól megtervezett kefe nélküli motorrendszer nulla fordulatszámon és korlátozott nyomatékon is fenntartható.